工业机器人的程序保护

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黄杰, 2018-04-11
root[a]linuxsand.info

本文针对主流工业机器人。当一家（集成）公司积累了一定的机器人代码后，应当考虑代码保护的问题了。一般机器人代码都是解释执行，用户能从示教器上读出源代码；竞争对手也能拷贝、阅读和修改，省去了正向开发的时间成本，对于公司来说无疑是不利的。

下面介绍 ABB / KUKA / FANUC 机器人的保护方法，其它品牌限于个人经验无法说明。我理解的保护，至少有 2 个层面：

• 代码内容的保护
• 与运行环境（硬件）的绑定

ABB

可以使用 ABB 的内部命令行工具 encode（Windows only）进行 RAPID 程序内容的保护。

encode [options] sourcefile destfile

[options]

-e  exclusively encoded files: Only add encoded files into the destfile, no copies of other files will be made.
-s  syntax check: Make syntax check before encoding.
-r  remove comment: Remove all comments before encoding. This option can not be used without –s.
-n  NOVIEW: This option can not be used without –s.

完成后，生成的 destfile 是二进制文件，可以拷贝加载到 ABB 控制器内运行，用户无法看到内容。

硬件绑定层面，可以使用函数 GetSysInfo 来获取序列号，与预设的进行比对。

KUKA

使用 KUKA.Encryption 工具（图形界面工具，Windows only），可以加密 KRL 模块，将 .src 和 .dat 转换为一个 .pfc 文件。与 ABB 不同的是，生成的 .pfc 文件还是一个纯文本文件（XML）。

KUKA.Encryption 既可以加密（encrypt），也可以签名（sign）；仅加密不能阻止用户改写被加密模块中的变量值，有此需求请同时使用签名功能。

我个人曾经的探究结果是，使用了非对称加解密方法。公钥在 KUKA.Encryption 内，私钥在 KSS 内。典型的 .pfc 内容如下。

<protectedFilesContainer>
  <protectedFile name="xxxxxxx">
    <header>
      <author>
      </author>
      <comment>
      </comment>
      <encryptionCertificateStore>KUKA Roboter GmbH</encryptionCertificateStore>
      <signatureCertificateStore>KUKA Roboter GmbH</signatureCertificateStore>
      <signatureCertificateName>KUKA Roboter GmbH</signatureCertificateName>
      <encryptionCertificateName>KUKA Roboter GmbH</encryptionCertificateName>
      <signedBlocks>None</signedBlocks>
      <encryptedBlocks>Content, PrivateData</encryptedBlocks>
      <privateHeader>
        <entry name="&amp;ACCESS" value="RVO" />
        <entry name="&amp;REL" value="254" />
        <entry name="&amp;PARAM EDITMASK =" value="*" />
        <entry name="&amp;PARAM TEMPLATE =" value="C:\KRC\Roboter\Template\ExpertVorgabe" />
      </privateHeader>
    </header>
    <privateData>kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk</privateData>
    <content>xxxxxxxxxxxxxxxxxxx</content>
    <signature>
    </signature>
  </protectedFile>
</protectedFilesContainer>

.pfc 无法直接在示教器上删除，需要使用卸载脚本。FIXME

硬件绑定层面，可以读取 $KR_SERIALNO 与预设的进行比对。

FANUC

好消息是 FANUC 的 KAREL 代码经过编译后就是二进制文件（p-code），不必考虑内容保护问题。

而硬件绑定，根据这里的讨论，绑定 MAC 地址是一个可行的选择。